ПРИТОЧНО-РЕЦИРКУЛЯЦИОННАЯ УСТАНОВКА С ФУНКЦИЕЙ ИЗМЕНЕНИЯ ТЕМПЕРАТУРЫ ВОЗДУХА И СПОСОБ ИЗМЕНЕНИЯ ТЕМПЕРАТУРЫ ВОЗДУХА Российский патент 2023 года по МПК F24F7/00 F24F1/03 

Область техники

[0001] Настоящее изобретение относится к комнатным приточно-рециркуляционным установкам, обеспечивающим подачу свежего воздуха в помещение, а также изменение температуры как приточного, так и рециркуляционного воздуха.

Уровень техники

[0002] С целью очищения и/или изменения температуры воздуха в закрытых офисных и жилых помещениях зачастую ставят различную климатическую технику такую, как очистители воздуха, воздушные клапаны, кондиционеры и т.д. Каждое из этих устройств обладает своим рядом функций. Например, кондиционеры обеспечивают циркуляцию воздуха в помещении и охлаждают или подогревают его, очистители воздуха очищают рециркуляционный воздух, а воздушные клапаны подают свежий воздух с улицы в помещение. Комнатные приточно-рециркуляционные установки обладают возможностью как подавать приточный свежий воздух с улицы в помещение, очищая и подогревая его, так и очищать рециркуляционный воздух в помещении. Однако, до сих пор на рынке нет устройств, способных в том числе охлаждать и приточный, т.е. свежий, воздух, сохраняя при этом равную или хотя бы примерно равную производительность по приточному и по рециркуляционному воздуху.

[0003] Приточно-рециркуляционные установки обычно оснащены по крайней мере одним отверстием для забора воздуха с улицы, по крайней мере одним отверстием для забора воздуха из помещения и по крайней мере одним отверстием для вывода воздуха в помещение. В корпусе устанавливаются вентиляторы для обеспечения движения воздуха от отверстия для забора до отверстия для вывода воздуха через фильтрующий блок и нагреватель. Чаще всего установки, фильтрующие воздух состоят из по крайней мере одного фильтра грубой очистки и по крайней мере одного фильтра тонкой очистки. Однако, такие устройства обычно способны только подогревать приточный воздух, а для эффективного его охлаждения необходимо сконструировать установку, сочетающую в себе приточно-рециркуляционную установку с системой теплообмена, способной отводить тепло.

[0004] Из уровня техники известно техническое решение, раскрытое в заявке JP 2007085703 A (опубл.: 05.04.2007 г.; МПК: F24F 1/00; F28F 19/04; F28F 1/32; F25F 39/02; F24F 6/00). Заявленный в ней кондиционер состоит из трубы для подачи наружного воздуха, теплообменника, гидрофобной пленки и гидрофильной пленки. Трубка подачи наружного воздуха представляет собой трубопровод для подачи наружного воздуха в помещение в качестве приточного воздуха. Теплообменник установлен на стороне выпуска в направлении потока приточного воздуха. Теплообменник включает теплообменную трубку и ребро. Ребро изготовлено из алюминия или алюминиевого сплава и закреплено на теплообменной трубке. Ребро покрыто гидрофобной пленкой. Далее на гидрофобной пленке формируется гидрофильная пленка.

[0005] Первым недостатком аналога является применение во внутреннем блоке тангенциального вентилятора, формирующего широкий поперечный поток воздуха. При этом канал для притока свежего воздуха выполнен узким. Таким образом, на выходе и входе канала будет происходить большой перепад давления, что значительно увеличивает шум, производимый внутренним вентилятором устройства. Более того, это не является промышленно применимым, т.к. тангенциальный вентилятор не способ прокачивать воздух через такой узкий приточный канал. Помимо этого, применение узкого канала для притока свежего воздуха значительно снижает производительность устройства относительно приточного воздуха. То есть, свежий воздух будет подаваться в помещение в пренебрежимо малых пропорциях по сравнению с рециркуляционным воздухом. Второй недостаток заключается в том, что кондиционер включает большое количество дополнительных блоков, а именно блок обогащения воздуха кислородом и блок увлажнения. Это значительно увеличивает себестоимость устройства, а также сложность его производства. Более того, большое количество внутренних элементов, расположенных по потоку воздуха, увеличивает перепад давления в воздушном потоке и, как следствие, увеличивает шум, производимый вентиляторами устройства. Третьим недостатком является то, что приточный воздух, при использовании устройства, описанного в аналоге, не очищается перед попаданием в помещение. Очищается лишь рециркуляционный воздух посредством грубой очистки. Таким образом, невозможно гарантировать чистоту воздуха в помещении, т.к. мелкодисперсная пыль и различный мелкий мусор могут попадать в помещение вместе с приточным воздухом.

[0006] Также из уровня техники известна система охлаждения и обогрева с использованием вентиляционной установки по патенту KR 101427553 B1 (опубл. 07.04.2014 г.; МПК: F24F 3/147; F24F 3/153; F24F 11/02). Система включает регенератор, вентилятор для подачи наружного воздуха, вентилятор для подачи охлаждающего воздуха, воздуходувку с рекуперацией тепла, соединенную с выпускной стороной вентилятора, и блок управления. При этом, когда температура To наружного воздуха равна или ниже установленной температуры Tsa приточного воздуха, цикл охлаждения охлаждающего устройства останавливается, и вентилятор с рекуперацией тепла переключается в режим обогрева. Причем, цикл охлаждения охлаждающего устройства останавливается, когда температура Toa наружного воздуха ниже или равна верхнему пределу Tth установленной температуры Tsa подаваемого воздуха. Воздуходувка с рекуперацией тепла, в свою очередь, запускает цикл охлаждения охлаждающего устройства, когда температура Toa наружного воздуха ниже установленной температуры Troom в помещении, превышающей верхний предел Tth температуры окружающей среды, так что теплообменник внутреннего блока работает в комбинированный режим охлаждения.

[0007] В отличие от настоящего устройства, настоящая система является встраиваемой в вентиляционную систему помещений. Таким образом, она не предназначена для индивидуального применения в помещении.

[0008] Известно устройство CoolBox компании ООО «ТУРКОВ» (Электронный ресурс. Режим доступа: https://turkov.ru/upload/iblock/4a5/jrhy5hb1evrjjy91w3bhsucce5jgwofj.pdf; Дата обращения: 17.09.2022 г.). Устройство состоит из наружного блока и внутреннего блока. Наружный блок представляет собой компрессорный конденсаторный блок, предназначенный для работы с приточными и приточно-вытяжными установками. Кипение (фазовый переход) хладагента обеспечивает капиллярная трубка, установленная непосредственно в оборудовании. Внутренний блок представляет собой фреоновый канальный охладитель, предназначенный для охлаждения подаваемого воздуха. В качестве хладагента используется фреон R410A. При работе с R410A требуется обязательное удаление воздуха двухступенчатым вакуумным насосом с обратным клапаном для предотвращения попадания масла вакуумного насоса в гидравлический контур. Также возможно использование фреонов R22 и R407C в качестве хладагентов.

[0009] Первым недостатком аналога является применение фреона R410A. Он является менее экологичным, т.е. больше вредит окружающей среде. Также фреон R410A является более плотным и вязким, из-за чего значительно увеличивается его расход в процессе охлаждения воздуха, а также уменьшается энергоэффективность кондиционера. Более того, теплопроводность R410A достаточно низкая, что уменьшает его холодопроизводительность, т.е. уменьшается ΔТ, на которую уменьшается температура охлаждаемого воздуха. Также в блоке отсутствует вентилятор, т.к. устройство является канальным блоком, т.е. внедряемым в системы вентиляции. Таким образом, она не предназначена для индивидуального применения в помещении. Также недостатком является то, что в аналоге не применяется инверторный тип компрессора, что значительно уменьшает энергоэффективность устройства.

[0010] Еще одним аналогом настоящего устройства является Royal Fresh компании ООО «Роял Термо РУС» (Электронный ресурс. Режим доступа: https://fresh.royal.ru; Дата обращения: 17.09.2022 г.). Устройство, по сути, представляет собой сплит-систему, т.е. состоит из внутреннего и наружного блоков, и оснащено функцией притока свежего воздуха с улицы в объеме до 60 м3/час, до -15 °С наружного воздуха. При этом в устройстве воздух обезараживается с помощью УФ-обработки, а очищается посредством HEPA-фильтра класса H11 и фильтра грубой очистки.

[0011] Первым недостатком аналога является то, что его производительность по приточному воздуху составляет до 60 м3/час. Такой приток свежего воздуха является пренебрежимо малым, особенно при применении в крупных офисных помещениях. Вторым недостатком является то, что приточный воздух, при использовании устройства, описанного в аналоге, не очищается перед попаданием в помещение. Очищается лишь рециркуляционный воздух. Таким образом, невозможно гарантировать частоту воздуха в помещении, т.к. мелкодисперсная пыль и различный мелкий мусор могут попадать в помещение вместе с приточным воздухом.

[0012] Также известно устройство Daikin FTXZ35N RXZ35N Ururu Sarara компании Daikin Industries, Ltd. (Электронный ресурс. Режим доступа: https://mob.daikin-com.ru/ftxz35n; Дата обращения: 17.09.2022 г.). Данный кондиционер выполнен с функцией увлажнения воздуха, а также притока свежего воздуха с улицы. Кондиционер самостоятельно увлажняет воздух при помощи осушения воздуха с улицы, забирая необходимое количество влаги и увлажняя комнатный воздух до необходимого уровня. Кроме того, кондиционер обеспечивает приток свежего воздуха с улицы по специальному гофрированному шлангу.

[0013] Недостаток заключается в том, что кондиционер включает дополнительный блок, а именно увлажнения. Это значительно увеличивает себестоимость устройства, а также сложность его производства. Более того, большое количество внутренних элементов, расположенных по потоку воздуха, увеличивает перепад давления в воздушном потоке и, как следствие, увеличивает шум, производимый вентиляторами устройства.

Сущность изобретения

[0014] Задачей настоящего изобретения является создание приточно-рециркуляционной установки с функцией изменения температуры воздуха, а также разработка способа изменения температуры воздуха, которые обеспечивают охлаждение в том числе приточного воздуха, сохраняя при этом высокую производительность по воздуху, а также уменьшение потребления электроэнергии при подогреве или охлаждении воздуха и эффективную очистку воздуха от вредоносных частиц.

[0015] Данная задача решается заявляемым изобретением за счет достижения таких технических результатов, как высокоэффективное охлаждение и подогрев как рециркуляционного, так и приточного воздуха, сохраняя высокую производительность, при этом уменьшая потребление электроэнергии при подогреве или охлаждении воздуха, а также эффективно очищая воздух. Заявленный технический результат достигается в том числе, но не ограничиваясь, благодаря:

• наличию вентиляционного канала для забора приточного воздуха;

• возможности охлаждения приточного воздуха посредством холодильного контура, сохраняя при этом высокую производительность устройства;

• применению фреонового теплообменника;

• применению центробежного радиального вентилятора во внутреннем блоке устройства;

• сочетанию центробежного радиального вентилятора и фреонового теплообменника;

• очистке воздуха после его смешения;

• применению инверторного компрессора в наружном блоке устройства.

[0016] Более полно, технический результат достигается приточно-рециркуляционной установкой с функцией изменения температуры воздуха, включающей воздушный канал для приточного воздуха, холодильный контур с хладагентом, внутренний блок и внешний блок. В корпусе внутреннего блока выполнено по крайней мере одно отверстие для забора рециркуляционного воздуха, по крайней мере одно отверстие для забора приточного воздуха и по крайней мере одно отверстие для вывода воздуха. При этом отверстие для забора приточного воздуха сообщается с воздушным каналом. В корпусе внутреннего блока расположены теплообменник, соединенный с холодильным контуром установки, вентилятор и по крайней мере один фильтр. В корпусе внешнего блока размещен компрессор, который также соединен с холодильным контуром.

[0017] Воздушный канал для приточного воздуха в сочетании с отверстием для забора приточного воздуха необходим для организации притока воздуха с улицы в помещение. Это обеспечивает возможность снабжать помещение свежим воздухом, что особенно важно при повышении концентрации углекислого газа в помещении. Холодильный контур с хладагентом в сочетании с компрессором и теплообменником обеспечивают высокоэффективную систему изменения температуры воздуха, проходящего через теплообменник. В зависимости от выбранного режима, «охлаждения» или «нагрева», проходящий через теплообменник воздух охлаждается или нагревается, за счет отдачи тепла хладагенту или забору тепла от хладагента соответственно. Отверстия для забора приточного и рециркуляционного воздуха необходимы для ввода во внутренний блок воздуха, который необходимо обработать. Вентилятор предназначен для организации воздушных потоков таким образом, что приточный и/или рециркуляционный воздух поступают во внутренний блок через отверстия для забора приточного и/или рециркуляционного воздуха соответственно, проходят через внутренние элементы блока, обрабатываясь в процессе прохождения, и выходят через отверстие для вывода воздуха в помещение. Также вентилятор необходим для смешения воздушных потоков. По крайней мере один фильтр необходим для очистки введенного воздуха. Компрессор во внешнем блоке необходим для изменения агрегатного состояния хладагента. При этом его нахождение во внешнем блоке, т.е. на улице, позволяет отводить тепло наружному воздуху или подводить тепло от наружного воздуха в зависимости от необходимого агрегатного состояния хладагента. Отверстие для вывода воздуха позволяет выводить в помещение обработанный воздух, в том числе охлажденный и очищенный приточный воздух.

[0018] В качестве вентилятора во внутреннем блоке может быть использован центробежный радиальный вентилятор. При этом в настоящей установке достаточно лишь одного одноколесного вентилятора. Такой вентилятор в сочетании с вышеописанной конструкцией приточно-рециркуляционной установки позволяет достичь еще большего снижения уровня шума, производимого установкой, а также достичь эффективного притока свежего воздуха в помещение.

[0019] В качестве теплообменника возможно использовать фреоновый теплообменник.

[0020] Компрессор может являться компрессором инверторного типа. Благодаря этому может увеличиться холодо- или теплопроизводительность установки в целом, а также снизиться потребление электроэнергии.

[0021] По крайней мере один фильтр может быть размещен между радиальным вентилятором и отверстием для вывода воздуха. При этом радиальный вентилятор может также быть размещен между фильтром и теплообменником. Это позволяет снизить уровень шума, производимый вентилятором установки.

[0022] Отверстия для забора приточного и рециркуляционного воздуха могут быть оснащены заслонками. Это позволит вводить в установку только нужный тип воздуха. Так, при слишком низких или высоких температурах приточного воздуха, возможно закрывать заслонку притока и обрабатывать лишь рециркуляционный воздух. Вводить только приток может быть необходимо в случае, если в помещении повышена концентрация углекислого газа в воздухе.

[0023] Отверстия для забора приточного и рециркуляционного воздуха могут быть размещены на противоположных стенках корпуса. При этом ось вращения радиального вентилятора может быть перпендикулярна поперечным сечениям отверстий для забора приточного воздуха и рециркуляционного воздуха. Такое взаимное расположение внутренних элементов позволяет обеспечить снижения шума, производимого вентилятором, благодаря снижению турбулентности воздушных потоков или воздушного потока.

[0024] Диаметр воздушного канала может составлять от 125 до 132 мм.

[0025] Таким образом, предложенная приточно-рециркуляционная установка обеспечивает высокоэффективное охлаждение и подогрев как рециркуляционного, так и приточного воздуха, при этом уменьшая потребление электроэнергии при подогреве или охлаждении воздуха, а также эффективно очищает воздух. Важно также отметить, что большим достоинством настоящей установки является также ее компактность, т.е. она может использоваться отдельно от систем вентиляции и иных промышленных систем. Помимо этого, установка сохраняет примерно равными производительность по приточному воздуху и производительность по рециркуляционному воздуху, вводя их в помещение в примерно равных объемах. Производительность по каждому из потоков при этом составляет не менее 100 (±1) м3/ч.

[0026] Также технический результат достигается способом изменения температуры воздуха. Согласно способу, сначала вводят приточный воздух через воздушный канал и отверстие для забора приточного воздуха и/или вводят рециркуляционный воздух через отверстие для забора рециркуляционного воздуха. После этого введенный в установку воздух проводят через теплообменник. Далее очищают воздух при помощи по крайней мере одного фильтра. Затем очищенный воздух выводят через отверстие для вывода воздуха. При этом, в ходе работы установки хладагент циркулирует в холодильном контуре, а с помощью компрессора и теплообменника меняют агрегатное состояние хладагента в холодильном контуре так, что сначала проводят хладагент, находящийся в первом агрегатном состоянии в теплообменнике, по холодильному контуру к компрессору. Далее меняют агрегатное состояние хладагента в компрессоре на второе агрегатное состояние. После этого проводят хладагент, находящийся во втором агрегатном состоянии в компрессоре, по холодильному контуру к теплообменнику. Затем меняют агрегатное состояние хладагента в теплообменнике на первое агрегатное состояние за счет теплообмена хладагента и введенного воздуха, изменяя при этом температуру введенного воздуха.

[0027] Этап ввода воздуха необходим для ввода приточного (свежего) и/или рециркуляционного воздуха, который необходимо обработать, во внутренний блок установки с целью последующей обработки внутри. Этап прохождения введенным воздухом теплообменника необходим для отдачи тепла хладагенту или забору тепла от хладагента. Очистка воздуха необходима для удаления их воздуха вредоносных частиц. Вывод очищенного воздуха необходим для снабжения помещения чистым воздухом комфортной температуры. То, что при этом хладагент циркулирует в холодильном контуре, а с помощью компрессора и теплообменника меняют агрегатное состояние хладагента в холодильном контуре, необходимо для непрерывного изменения температуры воздуха, проходящего через теплообменник.

[0028] Приточный и рециркуляционный воздух при этом могут вводить в противоточных направлениях.

[0029] Перед этапом ввода воздуха, в зависимости от установленного режима, могут открывать и/или закрывать соответствующую заслонку и/или соответствующие заслонки, которыми оснащены соответствующие отверстия для забора воздуха. Таким образом, могут обрабатывать и выводить в помещение лишь один из потоков воздуха. В частности, в режиме «приток» перед вводом воздуха могут закрывать заслонку, которой оснащено отверстие для забора рециркуляционного воздуха. В режиме же «рециркуляция», наоборот, перед вводом воздуха могут закрывать заслонку, которой оснащено отверстие для забора приточного воздуха.

[0030] После теплообмена могут смешивать приточный и рециркуляционный воздух в радиальном вентиляторе.

[0031] В качестве компрессора могут использовать компрессор инверторного типа. Это позволит увеличить холодо- или теплопроизводительность процесса, а также снизит потребление электроэнергии при реализации настоящего способа.

[0032] Воздух могут очищать посредством высокоэффективного фильтра. Это позволит очищать воздух от по крайней мере 95% частиц, чей характерный размер больше 0,3 мкм, что составляет существенно большую по концентрации часть всех вредоносных частиц в воздухе.

[0033] Таким образом, настоящий способ обеспечивает высокоэффективное охлаждение и подогрев как рециркуляционного, так и приточного воздуха, при этом уменьшая потребление электроэнергии при подогреве или охлаждении воздуха, а также эффективную очистку воздуха. Важно также отметить, что большим достоинством способа является возможность его применения в компактных установках, т.е. в тех, которые могут использоваться отдельно от систем вентиляции и иных промышленных систем. Помимо этого, применение настоящего способа в компактной приточно-рециркуляционной установке сохраняет примерно равными производительность по приточному воздуху и производительность по рециркуляционному воздуху, вводя их в помещение в примерно равных объемах. Производительность по каждому из потоков при этом составляет не менее 100 (±1) м3/ч.

Описание чертежей

[0034] Объект притязаний по настоящей заявке описан по пунктам и чётко заявлен в формуле изобретения. Упомянутые выше задачи, признаки и преимущества изобретения очевидны из нижеследующего подробного описания, в сочетании с прилагаемыми чертежами, на которых показано:

[0035] На Фиг. 1 представлен схематичный вид приточно-рециркуляционной установки согласно настоящему изобретению.

[0036] На Фиг. 2 представлен схематичный вид внутреннего блока приточно-рециркуляционной установки в разрезе согласно настоящему изобретению (вид спереди).

[0037] На Фиг. 3 представлен схематичный вид внутреннего блока приточно-рециркуляционной установки в разрезе согласно настоящему изобретению (вид сбоку).

[0038] На Фиг. 4 представлена схема воздушных потоков во время эксплуатации приточно-рециркуляционной установки согласно настоящему изобретению.

[0039] На Фиг. 5 представлена таблица, иллюстрирующая средние значения показателей приточно-рециркуляционной установки по приточному воздуху.

[0040] На Фиг. 6 представлен график зависимости уровня звукового давления (УЗД, дБ(А)) от производительности вентилятора при использовании настоящей установки.

[0041] Данные фигуры поясняются следующими позициями:

[0042] Позиция 1 – внутренний блок;

[0043] Позиция 11 – отверстие для забора приточного воздуха;

[0044] Позиция 111 – воздушный канал для приточного воздуха;

[0045] Позиция 112 – заслонка отверстия для забора приточного воздуха;

[0046] Позиция 12 – отверстие для забора рециркуляционного воздуха;

[0047] Позиция 121 – заслонка отверстия для забора рециркуляционного воздуха;

[0048] Позиция 13 – отверстие для вывода воздуха;

[0049] Позиция 14 – теплообменник;

[0050] Позиция 15 – вентилятор;

[0051] Позиция 16 – фильтр;

[0052] Позиция 2 – внешний блок;

[0053] Позиция 21 – компрессор;

[0054] Позиция 3 – холодильный контур.

Подробное описание изобретения

[0055] В приведенном ниже подробном описании реализации изобретения приведены многочисленные детали реализации, призванные обеспечить отчетливое понимание настоящего изобретения. Однако, квалифицированному в предметной области специалисту, очевидно, каким образом можно использовать настоящее изобретение, как с данными деталями реализации, так и без них. В других случаях хорошо известные методы, процедуры и компоненты не описаны подробно, чтобы не затруднять излишне понимание особенностей настоящего изобретения.

[0056] Кроме того, из приведенного изложения ясно, что изобретение не ограничивается приведенной реализацией. Многочисленные возможные модификации, изменения, вариации и замены, сохраняющие суть и форму настоящего изобретения, очевидны для квалифицированных в предметной области специалистов.

[0057] На Фиг. 1 представлен схематичный вид приточно-рециркуляционной установки согласно настоящему изобретению. Приточно-рециркуляционная установка включает внутренний блок 1, воздушный канал 111, внешний блок 2 и холодильный контур 3. При этом в корпусе внутреннего блока 1 выполнены по крайней мере одно отверстие для забора приточного воздуха 11, по крайней мере одно отверстие для забора рециркуляционного воздуха 12 и по крайней мере одно отверстие для вывода воздуха 13. Причем отверстие для забора приточного воздуха 11 сообщается с воздушным каналом 111. Во внутреннем блоке 1 расположены теплообменник 14, соединенный с холодильным контуром 3, вентилятор 15 и по крайней мере один фильтр 16. В корпусе внешнего блока 2, в свою очередь, размещен компрессор 21, соединенный с холодильным контуром 3. Преимуществом описанной установки является возможность охлаждения и подогрева как приточного, так и рециркуляционного воздуха, а также возможность размещения этой установки вне вентиляционной системы, а в качестве отдельного устройства в отдельном помещении.

[0058] Внутренний блок 1 размещается внутри помещения, в котором необходимо изменять температуру воздуха. При этом отверстия для забора приточного воздуха 11, рециркуляционного воздуха 12 и вывода воздуха 13 могут быть выполнены любой формы (например, круглыми, прямоугольными, квадратными, треугольными, многоугольными и т.д.) и любого размера. Предпочтительно выполнять отверстия 11, 12, 13 круглой формы или с кругленными краями. Это, во-первых, позволяет избежать засорения углов отверстий 11, 12 пылью и мелким мусором, а, во-вторых, способствует снижению турбулентности потока за счет отсутствия углов. Размер при этом должен быть такой, что мелкий мусор и крупная пыль могли проходить через отверстие для забора воздуха (11, 12), т.е. превышать их характерных размер. Также предпочтительно, чтобы устройство могло при этом очищать хотя бы 100 м³ воздуха в час (мощность, P). Таким образом, предпочтительный размер отверстий (11, 12, 13): S ≥ Pv, где S – площадь отверстия 11, 12, 13, а v – скорость работы вентилятора 15. При выполнении нескольких отверстий для забора воздуха 11, 12 (т.е. каждого из них более одного) предпочтительно, чтобы их суммарная площадь была: где n – количество отверстий для забора воздуха 11, 12, Si – площадь i-ого отверстия для забора воздуха 11, 12, а Stotal – суммарная площадь отверстий для забора воздуха 11, 12. То же самое применимо и к отверстиям для вывода воздуха 13. Исходя из этой формулы также видно, что при малой площади отверстия 11, 12, 13 необходимо повышать скорость работы вентилятора 15 для обеспечения эффективной очистки воздуха. В таком случае, вентилятор 15 производит более высокий уровень шума за счет собственной высокой скорости работы, а также за счет того, что малый размер отверстий (11, 12, 13) приводит к большему аэродинамическому сопротивлению на пути потока воздуха.

[0059] Помимо этого, каждое из отверстий 11, 12, 13 может быть оснащено воздухораспределительными решетками. Они защищают устройство от попадания в корпус внутреннего блока 1 крупного мусора, способного повредить внутренние комплектующие устройства. Также они защищают от попадания влаги, что особенно важно для отверстия для забора приточного воздуха 11.

[0060] Воздушный канал (или воздуховод) для приточного воздуха 111, сообщающийся с по крайней мере одним отверстием для забора приточного воздуха 11, может быть выполнен пластиковым или металлическим. Он может иметь поперечное сечение любой формы, например, круглой, овальной, эллиптической, квадратной, прямоугольной, треугольной, а также в форме других n-угольников, где n – количество углов фигуры. При этом предпочтительно, чтобы форма воздушного канала была круглой или с кругленными краями. Это, во-первых, позволяет избежать засорения углов угольных каналов пылью и мелким мусором, а, во-вторых, способствует снижению турбулентности потока за счет отсутствия углов. Также предпочтительно, чтобы перечная площадь канала была равной и примерно равной площади отверстия для забора приточного воздуха 11. Это позволяет избежать перепадов давления на входе приточного воздуха в установку. В этих же целях

предпочтительно, чтобы поперечное сечение канала было постоянным, однако возможны варианты выполнения, в которых поперечное сечение воздушного канала расширяется или сужается по потоку воздуха. Воздушный канал 111 предназначен для попадания приточного воздуха во внутренний блок 1 установки. Таким образом, становится возможным изменять температуру приточного воздуха перед его попаданием в помещение.

[0061] Важно при этом отметить, что при изготовлении установки, площади отверстия для забора приточного воздуха 11, поперечного сечения воздушного канала 111 и отверстия для забора рециркуляционного воздуха 12 должны быть примерно равные друг другу, т.е. по крайней мере быть одного порядка. Это связано с тем, что для организации потока воздуха в установке используется один вентилятор 15, организовывающий как поток приточного, так и рециркуляционного воздуха. Ввиду этого, при существенной разнице в размерах, в помещение будет поступать пропорционально большее количество того или иного воздуха. В случае, например, если отверстие для забора рециркуляционного воздуха 12 выполнено существенно более узким, чем отверстие для забора приточного воздуха 11, невозможно гарантировать эффективную очистку воздуха в помещении, т.к. воздух из помещения проходит через очистку в установке в малых количествах. В противоположном же случае, т.е. когда отверстие для забора приточного воздуха выполнено существенно более узким, значительно снижается объем подаваемого в помещение свежего воздуха. Тогда в помещении может увеличиваться концентрация углекислого газа в воздухе.

[0062] Предпочтительно, чтобы диаметр воздушного канала 111 составлял от 125 до 132 мм. Именно в этом диапазоне возможно достичь высокую производительность установки по приточному воздуху в комнатной приточно-рециркуляционной установке, сохраняя при этом как высокую холодо- и теплопроизводительность, так и низкий уровень шума, производимого вентилятором 15.

[0063] Как уже было сказано ранее, вентилятор 15 предназначен для организации движения воздушных потоков таким образом, что приточный воздух поступает во внутренний блок 1 через отверстие для забора приточного воздуха 11, а рециркуляционный – через отверстие для забора рециркуляционного воздуха 12. Далее, воздушные потоки проходят через внутренний блок 1, смешиваясь и обрабатываясь в ходе прохождения. После чего смешанные и обработанные потоки выводятся из внутреннего блока 1 через отверстие для вывода воздуха 13. Под обработкой может пониматься изменение температуры воздуха различными способами (например, подогревом, теплообменом и т.д.), очистка воздуха посредством фильтров (нетканых, электростатических, обеззараживающих и других), увлажнение воздуха и другие способы обработки, предназначенные для улучшения качества воздуха в помещении.

[0064] Фильтр 16 предназначен для очистки смешанного воздуха (т.е. смешанных потоков приточного и рециркуляционного воздуха) от содержащихся в нем вредоносных частиц. В случае применения лишь одного фильтра 16 предпочтительно использовать высокоэффективный фильтр. Высокоэффективный фильтр (или фильтры HEPA/EPA) предназначен для очистки воздуха от частиц величиной более 0,3 мкм, в том числе от мельчайшей высокоаллергенной пыли (PM2.5), спор грибов, пыльцы, частиц смога и других мелких частиц. На фильтрах этого класса также оседают вирусы и бактерии. Возможно также выполнять высокоэффективный фильтр с возможностью обеззараживания воздуха, благодаря чему осевшие на нем вирусы и бактерии будут дезактивироваться. В результате фильтр не будет опасен для пользователя при необходимости его замены, а также это предотвращает возможность размножения бактерий на его поверхности. Сам же фильтрующий материал высокоэффективного фильтра может быть выполнен сложенным гармошкой, т.е. гофрированным, формируя в нулевом приближении прямоугольный параллелепипед.

[0065] Может использоваться высокоэффективный фильтр не ниже класса E11 (H11), при котором высокоэффективный фильтр улавливает 95% вредоносных веществ в воздухе. При необходимости достичь еще более высокую степень очистки может использоваться высокоэффективный фильтр класса H12, улавливающий 99,5% вредоносных веществ, класса H13, улавливающий 99,95% вредоносных веществ, или класса H14, улавливающий 99,995% вредоносных веществ. Выбор класса зависит от сферы применения фильтра и от конкретной задачи. Таким образом, высокоэффективный фильтр в конструкции приточно-рециркуляционной установки, согласно настоящему изобретению, позволяет очищать воздух не менее чем от 95% вредоносных частиц и веществ, содержащихся в воздухе и чей характерный размер составляет более 0,3 мкм.

[0066] В качестве высокоэффективного фильтра может использоваться вставленный в рамку (для герметичности, прочности и удержания фильтровального материала в сложенном состоянии) волокнистый материал, сложенный в виде гармошки и/или сложенный многослойно. Волокна зачастую имеют диаметр 0.5-6.5 мкм, а расстояние между ними обычно равно 5-50 мкм. Волокна могут изготавливаться из бумаги и стекловолокна, а рамка может быть металлической, пластиковой и т.д. Улавливание высокоэффективным фильтром мелких частиц связано с двумя процессами: адгезией и аутогезией. Адгезия – это взаимодействие пыли с осаждающей поверхностью, в описываемом случае с волокнами высокоэффективного фильтра. Благодаря адгезии на чистых волокнах появляется первый слой пыли. Аутогезия (или «слипаемость») – это взаимодействие пылевых частиц между собой. Благодаря аутогенному взаимодействию частицы продолжают наслаиваться друг на друга, образуя на волокнах многослойные конгломераты. Природа адгезии и аутогезии лежит в молекулярном взаимодействии частиц друг с другом и с волокнами (силы Ван-дер-Ваальса). Эти силы появляются на расстоянии от одного до нескольких сот диаметров частиц. Для мельчайших частиц притяжение к волокну и пылевому слою настолько большое, что частицы надежно оседают на волокнах высокоэффективного фильтра.

[0067] Также высокоэффективный фильтр может дополнительно быть выполнен с возможностью обеззараживания. Обеззараживание может достигаться посредством выполнения высокоэффективного фильтра с антибактериальной пропиткой. В качестве антибактериальной пропитки может использоваться, например, пиритион цинка. Цинк пиритион активированный обладает противовоспалительной, антибактериальной и противогрибковой активностью. Аналогичный эффект будет достигаться при использовании частиц или ионов серебра в случае их инжекции в нетканую структуру высокоэффективного фильтра. Однако, инжекция частиц и ионов серебра значительно увеличивает себестоимость устройства. Помимо этого, эффект обеззараживания может достигаться за счет нанесения на переднюю по потоку воздуха поверхность высокоэффективного фильтра физического антибактериального слоя. Антибактериальный слой может также быть основан на пиритионе цинка. Также обеззараживание может происходить посредством ионов серебра, инжектированный в высокоэффективный фильтр.

[0068] В случае применения двух фильтров 16, перед высокоэффективным фильтром (по потоку воздуха) может быть также размещен фильтр грубой очистки. Фильтр грубой очистки 6 обеспечивает очистку воздуха от пуха, сажи, частиц крупной пыли, насекомых и другого мелкого мусора, т.е. он задерживает крупную пыль и мелкий мусор, что продлевает ресурс высокоэффективного фильтра. Фильтр грубой очистки может представлять из себя неразборный кассетный фильтр с фильтрующим материалом из полиэстера класса очистки G1-G4 (EU1-EU4). Фильтры этого класса предназначены для улавливания частиц, чей характерный размер более 10 мкм. Могут использоваться и другие фильтровальные материалы, позволяющие очищать воздух от частиц с размером более 10 мкм. При этом, предпочтительно использовать фильтр класса G4, т.к. он обладает наибольшей эффективностью (более 90 % частиц, чей характерный размер более 10 мкм) среди фильтров грубой очистки.

[0069] Фильтр грубой очистки может быть выполнен в различной плоской форме. Во-первых, он может быть выполнен рулонным фильтров из нетканого материала. Во-вторых, он может быть выполнен в виде панельного фильтра с полиэстером или стекловолокном в качестве фильтровального материала. В-третьих, фильтр грубой очистки также может быть выполнен в виде кассетного фильтра, т.е. фильтра с гофрированным материалом для увеличенной площади фильтрации.

[0070] Фильтр грубой очистки может быть размещен между теплообменником 14 и отверстиями для забора приточного 11 и рециркуляционного 12 воздуха. В этом случае, возможно избежать засорения теплообменника 14 крупной пылью и мелким мусором. Также само отверстие для забора, например, рециркуляционного воздуха 12 может быть оснащено отдельным фильтром грубой очистки. В этом случае, лишь рециркуляционный воздух будет очищаться от крупной пыли и мелкого мусора. Т.к. приточный воздух обычно содержит меньше пыли и мусора, особенно на большой высоте, возможна очистка только рециркуляционного воздуха. Однако, также возможно размещать фильтр грубой очистки между вентилятором 15 и высокоэффективным фильтром. Тогда будет очищаться смешанный воздух. В ином варианте возможно размещение двух фильтров грубой очистки, один из которых будет внедрен в отверстие для забора рециркуляционного воздуха 12, а второй – в отверстие для забора приточного воздуха 11.

[0071] Теплообменник 14 должен быть соединен с холодильным контуром 3 установки и предназначен для организации теплообмена между приточным и/или рециркуляционным воздухом и хладагентом, циркулирующем в холодильном контуре 3. Теплообменник 14 может включать трубку змеевикового типа (т.е. выполненную или загнутую в форме змеевика), оба конца которой соединены с холодильным контуром 3 так, что, по сути, трубка является частью холодильного контура 3. Трубка может фиксироваться посредством рамы, выполненной из ламелей. Важно, чтобы при этом поток воздуха мог вводиться в теплообменник 14 через по крайней мере одну из его сторон, проходить внутри теплообменника 14, контактируя с трубкой, и выводиться из теплообменника 14 через по крайней мере одну другую сторону теплообменника 14. Предпочтительно при этом, чтобы ребра трубки, выполненной в форме змеевика, были расположены перпендикулярно направлению движения потока воздуха.

[0072] На Фиг. 2 и Фиг. 3 представлен схематичный вид внутреннего блока 1 приточно-рециркуляционной установки в разрезе согласно настоящему изобретению в виде спереди и в виде сбоку соответственно. Как видно из Фигур, в корпусе внутреннего блока 1 выполнены отверстия для забора приточного 11 и рециркуляционного 12 воздуха, а также отверстие для вывода воздуха 13. При этом во внутреннем блоке 1 последовательно по потоку воздуха расположены теплообменник 14, вентилятор 15 и фильтр 16.

[0073] В одном из вариантов выполнения внутреннего блока 1 по крайней мере один фильтр 16 может быть размещен между радиальным вентилятором 15 и отверстием для вывода воздуха 13. Благодаря этому, может быть снижен уровень шума, слышимого в помещении и производимого вентилятором 15 в ходе работы установки. Это связано с тем, что фильтр 16 поглощает часть шума, благодаря шумоподавляющим свойствам нетканого материала. При этом вентилятор 15 может быть размещен между по крайней мере одним фильтром 16 и теплообменником 14.

[0074] Отверстия для забора приточного 11 и рециркуляционного 12 воздуха могут быть размещены на противоположных стенках корпуса так, что приточный и рециркуляционный воздух вводят в противоточных направлениях. При этом вентилятор 15 может быть расположен таким образом, что его ось вращения перпендикулярна поперечным сечениям отверстий для забора приточного 11 воздуха и рециркуляционного 12 воздуха. Такое взаимное расположение элементов внутреннего блока 1 может снизить производимый уровень шума за счет снижения возникающих внутри блока 1 турбулентностей потоков.

[0075] Внешний блок 2 размещается снаружи помещения, а именно на улице, для отвода или забора тепла из наружного воздуха. Внешний блок 2 должен включать по крайней мере компрессор 21. Компрессор 21 необходим для организации циркуляции хладагента по холодильному контуру 3, а также для изменения агрегатного состояния хладагента.

[0076] Таким образом, сочетание теплообменника 14 и компрессора 21, соединенных между собой посредством холодильного контура 3, позволяет изменять температуру (охлаждать или подогревать воздух) как приточного, так и рециркуляционного воздуха, следующим образом. В процессе работы установки хладагент циркулирует в холодильном контуре 3, а с помощью компрессора 21 и теплообменника 14 меняют агрегатное состояние хладагента в холодильном контуре 3 так, что сначала проводят хладагент, находящийся в первом агрегатном состоянии в теплообменнике 14, по холодильному контуру 3 к компрессору 21. Далее меняют агрегатное состояние хладагента в компрессоре 21 на второе агрегатное состояние. После этого проводят хладагент, находящийся во втором агрегатном состоянии в компрессоре 21, по холодильному контуру 3 к теплообменнику 14. Затем меняют агрегатное состояние хладагента в теплообменнике 14 на первое агрегатное состояние за счет теплообмена хладагента и приточного и/или рециркуляционного воздуха, изменяя при этом температуру приточного и/или рециркуляционного воздуха.

[0077] В случае если приточный и/или рециркуляционный воздух необходимо охладить, под первым агрегатным состоянием понимается жидкая фаза хладагента. Контактируя с воздухом, жидкий хладагент вбирает в себя тепло из воздуха, проходящего через теплообменник 14, за счет чего меняет свое агрегатное состояние на второе агрегатное состояние (в данном примере под вторым агрегатным состоянием понимается газообразная фаза) и, соответственно, охлаждает воздух за счет проведенного теплообмена. После этого хладагент в газообразном состоянии попадает в компрессор 21, в котором его агрегатное состояние снова меняется на первое агрегатное состояние, т.е. хладагент снова возвращается в жидкую фазу. При этом хладагент отдает тепло наружному воздуху.

[0078] В случае если приточный и/или рециркуляционный воздух необходимо подогреть, под первым агрегатным состоянием понимается газообразная фаза хладагента. Контактируя с воздухом, жидкий хладагент отдает тепло воздуху, проходящему через теплообменник 14, за счет чего меняет свое агрегатное состояние на второе агрегатное состояние (в данном примере под вторым агрегатным состоянием понимается жидкая фаза) и, соответственно, подогревает воздух за счет проведенного теплообмена. После этого хладагент в жидком состоянии попадает в компрессор 21, в котором его агрегатное состояние снова меняется на первое агрегатное состояние, т.е. хладагент снова возвращается в газообразную фазу. При этом хладагент вбирает тепло из наружного воздуха.

[0079] Сочетание в настоящей приточно-рециркуляционной установке теплообменника 14, вентилятора 15, а также воздушного канала 111, позволяет достичь высокой холодо- и теплопроизводительности по приточному воздуху, сохраняя при этом высокую производительность притока. Важно при этом отметить, что установка является компактной, т.е. не является частью промышленной системы или системы вентиляции здания, а используется отдельно. Также существенным достоинством настоящей установки является достаточность всего одного вентилятора 15 во внутреннем блоке 1 для организации забора как приточного, так и рециркуляционного воздуха. Это значительно снижает электропотребление установки, уровень производимого шума (которые, соответственно, повышаются при применении двух и более вентиляторов), и экономичность установки в целом.

[0080] Приточно-рециркуляционная установка, согласно настоящему изобретению, работает следующим образом. На Фиг. 4 представлена схема воздушных потоков во время эксплуатации приточно-рециркуляционной установки согласно настоящему изобретению, где пунктирной линией обозначен поток рециркуляционного воздуха, штрихпунктирной – приточного воздуха, а штрих-двойной пунктирной линией – смешанного воздуха. Как видно на Фиг. 4, приточный и рециркуляционный воздух попадают во внутренний блок 1 установки через отверстия для забора приточного 11 и рециркуляционного 12 воздуха соответственно. После этого потоки приточного и рециркуляционного воздуха проходят через теплообменник 14, в который поступает хладагент в первом агрегатном состоянии. За счет теплообмена с потоками воздуха хладагент меняет свое агрегатное состояние на второе агрегатное состояние, изменяя при этом температуру потоков приточного и рециркуляционного воздуха. Охлажденные или подогретые потоки воздуха попадают в вентилятор 15, в котором смешиваются. После этого смешанный воздух очищается во время прохождения через по крайней мере один фильтр 16. Далее, подогретый или охлажденный очищенный смешанный воздух попадает в помещение через отверстие для вывода воздуха 13. В процессе работы установки хладагент циркулирует в холодильном контуре 3, а с помощью компрессора 21 и теплообменника 14 меняют агрегатное состояние хладагента в холодильном контуре 3 так, что сначала проводят хладагент, находящийся в первом агрегатном состоянии в теплообменнике 14, по холодильному контуру 3 к компрессору 21. Далее меняют агрегатное состояние хладагента в компрессоре 21 на второе агрегатное состояние. После этого проводят хладагент, находящийся во втором агрегатном состоянии в компрессоре 21, по холодильному контуру 3 к теплообменнику 14. Затем меняют агрегатное состояние хладагента в теплообменнике 14 на первое агрегатное состояние за счет теплообмена хладагента и приточного и/или рециркуляционного воздуха, изменяя при этом температуру приточного и/или рециркуляционного воздуха.

[0081] Компрессор 21 может являться компрессором инверторного типа. Такой компрессор 21 включает в себя инверторный блок управления (или инвертор, на Фигурах не показан). Инвертор преобразует переменный ток питания компрессора в постоянный, а затем формирует переменный ток с необходимой частотой. Такое преобразование позволяет в широких пределах регулировать скорость вращения двигателя компрессора (т.е. его мощность), и, как следствие, холодо- или теплопроизводительность установки в целом. По сравнению с другими типами компрессоров, инверторный способен работать в режиме сниженной мощности, за счет чего достигается, в том числе, снижение потребления электроэнергии.

[0082] Помимо показанных на Фиг. 1 и Фиг. 4 элементов внешний блок 2 может также включать и другие стандартные для внешнего блока 2 элементы. Среди таких элементов может быть вентилятор внешнего блока, который увеличивает подачу наружного воздуха в корпус внешнего блока 2. Увеличенная подача наружного воздуха ускоряет процесс теплообмена, т.е. отдачи тепла хладагенту от наружного воздуха или отдачи тепла от хладагента наружному воздуху.

[0083] Также для ускорения теплообмена внешний блок может включать теплообменник внешнего блока. Аналогично теплообменнику 14 внутреннего блока, он может быть выполнен из трубки, загнутой в форму змеевика. Трубка можно быть подключена к холодильному контуру 3 посредством вентилей.

[0084] Также холодильный контур 3 может проходить через клапан, например, трехходовой или четырехходовой клапан, размещенный во внешнем блоке 2. Клапан изменяет направление движения хладагента в холодильном контуре 3 и предназначен для изменения режима с обогрева на охлаждение и наоборот.

[0085] Как уже говорилось ранее, внешний блок 2 может включать все элементы, которые обычно включает внешний блок стандартного кондиционера. В рамках настоящего изобретения внутренняя конструкция внешнего блока 2 не ограничивается, т.к. именно благодаря конструкции внутреннего блока 1 в сочетании с воздушным клапаном 111, холодильным контуром 3 и компрессором 21, находящимся во внешнем блоке 2, достигается заявленный технический результат, заключающийся в том числе в возможности охлаждения приточного воздуха. Таким образом, в сочетании с настоящим внутренним блоком 1, воздушным клапаном 111 и холодильным контуром 3 может использоваться любой внешний блок 2, включающий компрессор 21, после его подключения к холодильному контуру 3.

[0086] В качестве хладагента может использоваться фреон. Предпочтительно выбирать фреон, который является экологичным. Также крайне важными параметрами хладагента являются его температура воспламенения, плотность, а также вязкость. Лучше всего выбирать фреон с повышенной температурой самовоспламенения от +500 ºC. Это позволит обезопасить установку в целом. Также предпочтительным является применение фреонов с пониженной полностью. В частности, хладагент в жидком состоянии при температуре от 25 ºC может иметь плотность, не превышающую 1,1 г/см3. Одновременно также предпочтительно, чтобы его плотность в жидком состоянии при температуре выше -50 ºC не превышала 1,25 г/см3, а в газообразном состоянии при температуре 25 ºC и выше – не превышала 1 кг/м3. При таких характеристиках хладагента уменьшается скорость его расходования, что также делает установку в целом более экономичной. Вязкость следует также ограничить. Например, предпочтительно, чтобы вязкость хладагента в газообразном состоянии при температурах от +5 ºC до +50 ºC не превышала 0,015 сПуаз, а в жидком состоянии и том же температурном диапазоне – 0,2 сПуаз. Сниженная вязкость увеличивает энергоэффективность установки. В сочетании, сниженные показатели плотности и вязкости обеспечивают повышение холодопроизводительности оборудования.

[0087] Отверстия для забора приточного 11 и рециркуляционного 12 воздуха могут быть оснащены заслонками (на Фигурах не показаны). Заслонки позволяют переводить установку в режимы «приток», «рециркуляция» и «смешанный». В режиме «приток» закрывается заслонка, установленная вблизи отверстия для забора рециркуляционного воздуха 12 так, что в помещение попадает лишь обработанный приточный свежий воздух. Это может быть необходимо при высоком содержании углекислого газа в помещении. В режиме «рециркуляция», напротив, закрывается заслонка, установленная вблизи отверстия для забора приточного воздуха 11. В этом режиме обрабатывается только воздух, попавший в установку из помещения. Это может быть необходимо, например, если температура приточного воздуха слишком низкая или слишком высокая, ввиду чего теплообменник может недостаточно подогревать или охлаждать приточный воздух соответственно.

[0088] В качестве вентилятора 15 в установке может использоваться центробежный радиальный вентилятор. Центробежный вентилятор имеет подвижный компонент (также называемый крыльчаткой), который состоит из центрального вала, вокруг которого установлены лопасти, образующие спираль или ребра. Центробежные вентиляторы нагнетают воздух под прямым углом к входу вентилятора и раскручивают воздух наружу к выходу (за счет центробежной силы). Крыльчатка вращается, заставляя воздух входить в вентилятор рядом с валом и двигаться перпендикулярно от вала к отверстию в спиральном корпусе вентилятора. В зависимости от типа, назначения и размеров вентилятора, количество лопастей крыльчатки бывает различным, а сами лопасти изготавливают загнутыми вперёд или назад (относительно направления вращения). Применение центробежных вентиляторов с лопастями, загнутыми назад, даёт экономию электроэнергии примерно на 20%. Также они легко переносят перегрузки по расходу воздуха. Преимуществами центробежных вентиляторов с лопастями крыльчатки, загнутыми вперёд, являются меньший диаметр крыльчатки, а соответственно и меньшие размеры самого вентилятора, и более низкая частота вращения, что создаёт меньший шум. Таким образом, при применении центробежного вентилятора 15 с лопастями, загнутыми назад, позволяет снизить энергопотребление, затрачиваемое на вентилятор 15 и, как следствие, сделать установку в целом более экономичной. В случае применения центробежного вентилятора 15 с лопастями, загнутыми вперед, снижается уровень шума, производимый вентилятором 15.

[0089] Помимо этого, возможно применение аксиального, тангенциального и других типов вентилятора, однако, предпочтительным является применение центробежного вентилятора по причинам, описанным выше. Также предпочтительно использовать центробежный вентилятор с одним рабочим колесом. При этом также предпочтительно, чтобы ось вращения колеса была перпендикулярна поперечным сечениям отверстий для забора приточного 11 и рециркуляционного 12 воздуха. Это позволяет организовать потоки приточного и рециркуляционного воздуха так, что, во-первых, производительность по каждому из потоков составляет по крайней мере 100 м3/ч (±1 м3/ч), во-вторых, при вводе в установку как приточного, так и рециркуляционного воздуха, одновременно позволяет поддерживать производительности по потокам примерно равными (по крайней мере одного порядка) и, в-третьих, не превышать при этом уровень звукового давления в 50 дБ(А).

[0090] На Фиг. 5 представлена таблица, иллюстрирующая средние значения показателей приточно-рециркуляционной установки по приточному воздуху. Так, при производительности равной 155,5 м3/ч в режиме охлаждения приточный воздух охладился на 25,1 ºC (с 36,4 ºC до 11,3 ºC). В режиме нагрева при производительности 99,7 м3/ч температура приточного воздуха изменилась на 12,5 ºC (с 24,2 ºC до 36,7 ºC). Эти показатели подтверждают, как высокую производительность установки, так и ее эффективность в подогреве и охлаждении приточного воздуха.

[0091] На Фиг. 6 представлен график зависимости уровня звукового давления (УЗД, дБ(А)) от производительности вентилятора 15 при использовании настоящей установки. Как видно из графика, при общей производительности по воздуху в 200 м3/ч (т.е. в установку поступает примерно 100 м3/ч как приточного, так и рециркуляционного воздуха), уровень звукового давления не превышает 50 дБ(А). Таким образом, настоящая приточно-рециркуляционная установка сохраняет низкий уровень шума даже при высокой производительности.

[0092] Способ изменения температуры воздуха, обеспечивающий изменение температуры воздуха, в том числе охлаждение приточного воздуха, а также уменьшение потребления электроэнергии при подогреве или охлаждении воздуха и эффективную очистку воздуха от вредоносных частиц, реализовывают следующим образом. Сначала вводят приточный воздух через воздушный канал 111 и отверстие для забора приточного воздуха 11 и/или вводят рециркуляционный воздух через отверстие для забора рециркуляционного воздуха 12. После этого введенный в установку воздух проводят через теплообменник 14. Далее очищают воздух при помощи по крайней мере одного фильтра 16. Затем очищенный воздух выводят через отверстие для вывода воздуха 13. При этом, в ходе работы установки хладагент циркулирует в холодильном контуре 3, а с помощью компрессора 21 и теплообменника 14 меняют агрегатное состояние хладагента в холодильном контуре 3 так, что сначала проводят хладагент, находящийся в первом агрегатном состоянии в теплообменнике 14, по холодильному контуру 3 к компрессору 21. Далее меняют агрегатное состояние хладагента в компрессоре 21 на второе агрегатное состояние. После этого проводят хладагент, находящийся во втором агрегатном состоянии в компрессоре 21, по холодильному контуру 3 к теплообменнику 14. Затем меняют агрегатное состояние хладагента в теплообменнике 14 на первое агрегатное состояние за счет теплообмена хладагента и введенного воздуха, изменяя при этом температуру введенного воздуха.

[0093] То, какой воздух будет вводиться в установку, может зависеть от установленного режима. Отсечение одного из воздушных потоков при этом может производится за счет закрытия и/или открытия соответствующей заслонки, которой оснащено отверстие для забора воздуха (11, 12). Так, в режиме «приток» перед вводом воздуха могут закрывать заслонку, которой оснащено отверстие для забора рециркуляционного воздуха 12. Если до этого установка находилась в режиме «рециркуляция», то заслонку, которой оснащено отверстие для забора приточного воздуха 11, открывают. В режиме «рециркуляция», напротив, перед вводом воздуха закрывают заслонку, которой оснащено отверстие для забора приточного воздуха 11. Если до этого установка находилась в режиме «приток», то заслонку, которой оснащено отверстие для забора рециркуляционного воздуха 12, открывают. В «смешанном» режиме оставляют открытыми или открывают обе заслонки.

[0094] В «смешанном» режиме приточный и рециркуляционный воздух могут вводить в противоточных направлениях. Также в «смешанном» режиме после теплообмена могут смешивать приточный и рециркуляционный воздух в центробежном радиальном вентиляторе 15.

[0095] В настоящих материалах заявки представлено предпочтительное раскрытие осуществления заявленного технического решения, которое не должно использоваться как ограничивающее иные, частные воплощения его реализации, которые не выходят за рамки испрашиваемого объема правовой охраны и являются очевидными для специалистов в соответствующей области техники.

Настоящее изобретение относится к комнатным приточно-рециркуляционным установкам, обеспечивающим подачу свежего воздуха в помещение, а также изменение температуры как приточного, так и рециркуляционного воздуха. Приточно-рециркуляционная установка включает воздушный канал для приточного воздуха, холодильный контур с хладагентом, внутренний блок и внешний блок. В корпусе внутреннего блока выполнено по крайней мере одно отверстие для забора рециркуляционного воздуха, по крайней мере одно отверстие для забора приточного воздуха и по крайней мере одно отверстие для вывода воздуха. При этом отверстие для забора приточного воздуха сообщается с воздушным каналом. В корпусе внутреннего блока расположены теплообменник, соединенный с холодильным контуром установки, вентилятор и по крайней мере один фильтр. В корпусе внешнего блока размещен компрессор и теплообменник, соединенные с холодильным контуром. Таким образом, достигается высокоэффективное охлаждение и подогрев как рециркуляционного, так и приточного воздуха, с сохранением при этом высокой производительности и уменьшением потребления электроэнергии при подогреве или охлаждении воздуха. 2 н. и 16 з.п. ф-лы, 6 ил.

1. Приточно-рециркуляционная установка с функцией изменения температуры воздуха, включающая воздушный канал для приточного воздуха; холодильный контур с хладагентом; внутренний блок, в корпусе которого выполнено по крайней мере одно отверстие для забора рециркуляционного воздуха, по крайней мере одно отверстие для забора приточного воздуха и по крайней мере одно отверстие для вывода воздуха, при этом отверстие для забора приточного воздуха сообщается с воздушным каналом, а внутри блока расположены теплообменник, соединенный с холодильным контуром установки и размещенный на пути потоков приточного и рециркуляционного воздуха; вентилятор; и по крайней мере один фильтр; внешний блок, в корпусе которого размещен компрессор и теплообменник, соединенные с холодильным контуром.

2. Приточно-рециркуляционная установка с функцией изменения температуры воздуха по п. 1, отличающаяся тем, что в качестве вентилятора использован центробежный радиальный вентилятор.

3. Приточно-рециркуляционная установка с функцией изменения температуры воздуха по п. 1, отличающаяся тем, что в качестве теплообменника использован фреоновый теплообменник.

4. Приточно-рециркуляционная установка с функцией изменения температуры воздуха по п. 1, отличающаяся тем, что компрессор является компрессором инверторного типа.

5. Приточно-рециркуляционная установка с функцией изменения температуры воздуха по п. 1, отличающаяся тем, что по крайней мере один фильтр размещен между радиальным вентилятором и отверстием для вывода воздуха.

6. Приточно-рециркуляционная установка с функцией изменения температуры воздуха по п. 5, отличающаяся тем, что радиальный вентилятор размещен между по крайней мере одним фильтром и теплообменником.

7. Приточно-рециркуляционная установка с функцией изменения температуры воздуха по п. 1, отличающаяся тем, что отверстие для забора рециркуляционного воздуха и отверстие для забора приточного воздуха оснащены заслонками.

8. Приточно-рециркуляционная установка с функцией изменения температуры воздуха по п. 1, отличающаяся тем, что отверстие для забора приточного воздуха и отверстие для забора рециркуляционного воздуха размещены на противоположных стенках корпуса.

9. Приточно-рециркуляционная установка с функцией изменения температуры воздуха по п. 8, отличающаяся тем, что ось вращения радиального вентилятора перпендикулярна поперечным сечениям отверстий для забора приточного воздуха и рециркуляционного воздуха.

10. Приточно-рециркуляционная установка с функцией изменения температуры воздуха по п. 1, отличающаяся тем, что диаметр воздушного канала составляет от 125 до 132 мм.

11. Способ изменения температуры воздуха, по которому вводят приточный воздух через воздушный канал и отверстие для забора приточного воздуха и/или рециркуляционный воздух через отверстие для забора рециркуляционного воздуха; проводят введенный в установку приточный и рециркуляционный воздух через теплообменник; очищают воздух при помощи по крайней мере одного фильтра; выводят очищенный воздух через отверстие для вывода воздуха, при этом хладагент циркулирует в холодильном контуре, а с помощью компрессора и теплообменников меняют агрегатное состояние хладагента в холодильном контуре так, что проводят хладагент, находящийся в первом агрегатном состоянии в первом теплообменнике, по холодильному контуру к компрессору; проводят хладагент через компрессор ко второму теплообменнику; меняют агрегатное состояние хладагента во втором теплообменнике на второе агрегатное состояние, осуществляя теплообмен с наружным воздухом; проводят хладагент, находящийся во втором агрегатном состоянии во втором теплообменнике, по холодильному контуру к первому теплообменнику; меняют агрегатное состояние хладагента в первом теплообменнике на первое агрегатное состояние, изменяя при этом температуру введенного воздуха.

12. Способ изменения температуры воздуха по п. 11, отличающийся тем, что приточный и рециркуляционный воздух вводят в противоточных направлениях.

13. Способ изменения температуры воздуха по п. 11, отличающийся тем, что перед этапом ввода воздуха в зависимости от установленного режима открывают и/или закрывают соответствующую заслонку и/или соответствующие заслонки, которыми оснащены соответствующие отверстия для забора воздуха.

14. Способ изменения температуры воздуха по п. 13, отличающийся тем, что в режиме «приток» перед вводом воздуха закрывают заслонку, которой оснащено отверстие для забора рециркуляционного воздуха.

15. Способ изменения температуры воздуха по п. 13, отличающийся тем, что в режиме «рециркуляция» перед вводом воздуха закрывают заслонку, которой оснащено отверстие для забора приточного воздуха.

16. Способ изменения температуры воздуха по п. 11, отличающийся тем, что после теплообмена смешивают приточный и рециркуляционный воздух в радиальном вентиляторе.

17. Способ изменения температуры воздуха по п. 11, отличающийся тем, что в качестве компрессора используют компрессор инверторного типа.

18. Способ изменения температуры воздуха по п. 11, отличающийся тем, что в качестве по крайней мере одного фильтра используют высокоэффективный фильтр.